利用荧光显微镜拓展植物学实验的教学内容

与普通光学显微镜相比,荧光显微镜在观察植物某些细胞和组织方面具有独特的优势。总结了我们在"植物学实验"教学过程中,利用荧光显微镜开设的一些植物学实验内容,包括利用植物细胞和组织含有的叶绿素、木质素等的自发荧光观察植物组织的结构,利用荧光染料标记细胞核、液泡等特定的结构,利用番红-固绿染色的石蜡切片中番红发出的荧光观察具有次生壁细胞的形态等。通过以上教学活动的开展,有利于学生对植物细胞和组织某些特定结构的掌握,成为"植物学实验"教学内容的有益补充。     

纳米标记材料荧光碳点的制备

以葡萄糖为碳源,以聚乙二醇(PEG)为分散剂和表面修饰剂,采用微波法和水热法2种加热方法,探索了水溶性荧光纳米碳量子点(Carbon Quantum Dots,CQDs)的制备;探讨了碳量子点制备过程中反应温度、反应时间、PEG/葡萄糖摩尔比和p H值对碳量子点荧光性能的影响.实验结果表明,微波法合成碳量子点的影响因素的排列顺序为:反应时间反应物摩尔比反应温度,反应时间为2.5 min、摩尔比n(PEG-200):n(葡萄糖)=6∶1、反应温度为180℃,p H=9为微波法合成荧光碳量子点的最优条件,并在此优化条件下,对微波法和水热法制备的碳量子点的光学性质进行了初步比较,结果显示,水热法制备的荧光碳量子点性能略优于微波法,这2种方法制备的荧光碳量子点都具有较好的荧光性能,均能用于荧光标记领域.     

PVA-碳量子点复合荧光水凝胶的制备及性能研究

荧光水凝胶因其优异的光学性能、生物相容性等优点受到广泛关注。本研究通过冻融法，将硅烷碳点(Si-CDs)与聚乙烯醇(PVA)复合，制备了一种具有pH响应性和抗菌活性的聚乙烯醇-碳量子点复合荧光水凝胶(PVA-CDs),表征了PVA-CDs水凝胶的微观结构，并研究了其机械性能、流变性能、吸水性、细胞相容性以及抗菌活性。实验结果表明，碳量子点的引入，显著改善了水凝胶的力学性能，降低了水凝胶的溶胀比。在不同的酸碱环境中，掺杂了荧光碳点的PVA-CDs复合水凝胶显示出不同颜色的荧光，证明PVA-CDs复合水凝胶具有优异的pH响应性。经PVA-CDs复合水凝胶处理的细菌培养板上形成了清晰可见的抑菌圈，表明其有良好的抗菌活性。此外，所制备的荧光水凝胶材料同时具备pH响应性、抗菌活性和细胞相容性，为开发生物医用材料提供了新的思路和重要理论依据。     

荧光量子效率测定的综合实验设计

根据科研成果,设计了甲醛修饰聚乙烯亚胺包覆纳米金的荧光探针合成及其荧光量子效率测试的综合实验。以聚乙烯亚胺、甲醛、四氯金酸为原料,在90℃下水浴回流1 h得到甲醛修饰聚乙烯亚胺包覆的纳米金荧光探针材料。以硫酸奎宁作为参比,通过"比较法"测试该荧光材料的相对量子产率并与"一点法"进行比较。通过本实验项目的开展,希望学生能掌握紫外可见分光光度计、荧光分光光度计及红外分光光度计几种光谱类仪器的结构及原理,掌握这些设备的基本操作技能及应用,掌握荧光量子效率的测试原理和测试方法,提高分析问题和解决实际问题的能力。     

材料电光转换特性的创新性综合实验设计

基于电致发光设计了《材料物理性能》实验中电光转换特性及其评价这一创新性综合实验,阐明了材料电学性能与光学性能之间的关联性,加深了学生对材料电学性能、光学性能以及电光转换特性知识的系统理解和综合运用,为培养新世纪光电材料与器件领域中的综合素质人才提供了参考。     

基于生物质甘蔗渣的荧光碳量子点制备

本实验以富含纤维素的废弃生物质甘蔗渣为原料,采用水热法合成了具有荧光性能的碳量子点.对碳量子点进行了表征,其粒径大小约为5~10 nm;在紫外灯照射下发蓝色荧光,对其荧光性能进行了研究,发现其具有多元激发、多元发射的性质.对其细胞毒性进行了研究,结果表明是一种生物相容性良好的标记材料.     

C/Cr掺杂氧化钛粉体的制备与氧空位调控

采用球磨法合成碳、铬掺杂的氧化钛材料,碳、铬掺杂用于调节材料的氧空位缺陷度.应用X射线衍射仪、紫外—可见分光光度计、荧光分光光度计等表征手段测试了样品的结构和光学性能.结果表明:碳、铬掺杂使材料的氧空位缺陷发生不同程度的改变.此外,对碳、铬掺杂的氧化钛的可见光吸收增强的来源作了相应解释.     

介绍一个与材料科学有关的综合化学实验

介绍了一个与材料科学有关的综合化学实验—多级CdSe微米球的水热合成、表征及光学性能。实验涵盖材料化学、无机合成和仪器分析等方面,可以使学生了解微/纳米材料的基本知识,掌握水热法合成微/纳米材料的原理和方法,并了解分析微/纳米材料物质结构、形貌和光学性能的基本方法,有利于培养学生的实践能力和创新能力。     

N掺杂荧光碳点对姜黄素的免标记检测及细胞成像

利用生物质碳源麦秸秆和氮源乙二胺,通过一步水热法制备出氮掺杂的荧光碳点(carbon dots,CDs).利用TEM、FTIR、XPS、紫外可见吸收光谱和荧光光谱等对其进行了结构、光学性能表征.所制备CDs的平均粒径为4.97 nm,具有激发波长依赖性,最佳激发和发射波长分别为378 nm和478 nm,量子产率为0....     

材料成型综合实验的实验教学改革与探索

"材料成型综合实验"是材料成型及控制工程专业开设的一门专业实验课程。分析了该课程实验教学过程中存在的问题与不足,根据实验教学计划和要求,提出了实验教学改革新思路,形成"材料成型工艺—材料组织与结构—材料性能"系统性、层次化的实验项目体系;结合大学生双创计划和工程实际问题设立开放性实验题目,鼓励学生主动思考,灵活运用所学理论知识解决实际问题;学生自选实验题目、自主设计实验方案以及灵活安排实验时间,充分发挥学生的主体作用。     

器件结构对光电性能影响的综合实验设计

该文结合有机电致发光器件(OLED)领域的研究成果,设计了器件制备和光电性能测试的综合实验。该综合实验从OLED的结构设计出发,采用先进的制备工艺,考察了不同结构对器件光电性能的影响。综合实验设计涵盖了材料选择、基片清洗、真空蒸镀、掩膜技术、光电性能测试等实验内容。实验教学内容是物理、材料和化学等学科的相互渗透与交叉,涉及有机电子学、材料物理、半导体器件和光电子技术等领域的知识。通过本实验可提高学生的实验动手能力、培养科学思维、创新能力和解决实际问题的能力,从而更好地发挥实验教学的作用——培养创新型人才和产业技术型人才。     

绿色荧光碳点的快速宏量制备及其在细胞成像中的应用

选用活性干酵母(ADY)作碳源,以磷酸为氧化剂,采用一步微波法快速合成高产率的绿色荧光碳点,通过平行实验和扩大合成考察其宏量制备的可行性,利用透射电镜(TEM)、紫外光谱(UV-Vis)、红外光谱(FTIR)、荧光光谱(FL)等对碳点的形貌、结构和光学性质进行表征并考察不同因素对碳点荧光强度的影响,同时,通过细胞毒性实验评价碳点的毒性作用并将其用于细胞成像。实验结果表明:碳点的产率高达50%,且表现出很好的可重复性与重现性,可以有效实现宏量制备。所制备的碳点具有分散性好、粒径分布窄、亲水性好、光稳定性强、耐光漂白、细胞毒性低以及成像效果好的优点。     

纳米荧光探针检测农残污染物虚拟仿真实验平台建设

实现农残污染物的高灵敏度检测,对于认识环境问题、保护人类生命安全具有重要的意义和研究价值。采用纳米荧光探针可实现农残污染物的快速原位检测,但存在实验成本高、消耗高、荧光探针制备周期长,有毒有害物质对实验人员的危害以及环境污染等难题。通过团队科研成果转化,基于三维虚拟技术,设计开发了纳米荧光探针检测农残污染物虚拟仿真实验平台。虚拟仿真实验平台通过设置纳米荧光探针制备、标准样品准备、果蔬样品前处理、农业废水样品前处理、检测样品制备、纳米荧光探针的检测性能分析、纳米荧光探针与检测对象间作用机制7个模块,让学生掌握材料的合成、仪器的操作、实验现象的观察和实验数据的处理分析。通过该平台教学,有助于学生利用虚拟实验培养综合应用知识的能力、自主学习能力、分析解决问题能力和动手实践能力,增强了学生的科研创新意识。     

酸化石墨相氮化碳的制备及铜离子的高效荧光检测

通过硝酸酸化以及超声辅助剥离石墨相氮化碳,制备了具有良好稳定性和高荧光性的酸化氮化碳。采用SEM、FTIR、XRD以及UV-Vis等表征手段研究了酸化前后的结构变化。酸化过程使得氮化碳的片层尺寸减小,稳定性增强,荧光强度提高。将酸化氮化碳作为荧光传感材料,选择铜离子作为检测目标,结果显示铜离子浓度在0~200.0μmol/L范围内,荧光强度变化(F_0/F)与浓度(C)存在着线性关系,能够实现对铜离子的定量检测。     

银纳米材料的制备及择优生长综合实验设计

银(Ag)是一种重要的过渡金属,具有典型的面心立方结构(FCC)。纳米尺度的Ag材料呈现出独特的光学、电学、表面活性及催化性能,在电子、催化、光学等领域具有很大的应用价值。纳米Ag材料的特性和独特应用与其形貌有着直接关联,因此制备一定形态的Ag纳米结构,了解其择优生长过程具有重要意义。着眼于Ag纳米枝晶的化学还原及择优生长,以材料形貌、结构表征作为辅助手段,研究纳米晶的生长动力学过程,讨论其择优生长模式,为设计和制备不同形貌Ag纳米结构提供理论基础。该综合实验涉及纳米材料的制备、表征及择优生长微观机制,涵盖材料、物理、化学等专业的相关知识,能够帮助学生系统地进行理论知识的回顾及专业技能的实践,培养学生综合能力和科研创新意识。     

基于科教结合的仪器分析创新实验设计

为了贯彻四川大学关于建设一批综合性、设计型实验课程和创新探索(创业)型实验课程的教学改革指导方针,该文将科研工作与实验教学相结合,根据科研成果设计了仪器分析实验教学中一个创新实验项目——基于碳纳米点(简称"碳点")荧光光谱法测定谷胱甘肽。该实验现象稳定、重复性好、创新性强,可作为仪器分析实验课程的教学实验。该实验涵盖了较多供学生自行探索的实验内容和研究课题,比如碳纳米点不同制备方法、碳纳米点尺寸与荧光特性关系、荧光探针设计和检测对象等,因此也可用做开放式综合化学实验教学项目。     

中科院长春光机所研制出国际上橙红光波段最高荧光量子效率的碳纳米点

正近日,中科院长春光机所曲松楠研究员课题组研制出橙红光波段荧光量子效率高达46%的碳纳米点,为国际上最高值。该成果发表在国际材料类著名期刊《先进材料》。发光碳纳米点是近十年兴起的新型纳米发光材料,其无毒、发光性能好、生物相容性好、原料广泛等优点,引起国际上广泛的关注。该领域发展面临的瓶颈是缺少调控碳纳米点发光带隙的手段和增强其荧光量子效率的方法。目前,碳纳米点在蓝光和绿光波段已实现较为高效的发     

叶绿体荧光观察方法的探讨

利用荧光显微镜观察材料的自发荧光和次生荧光是细胞生物学实验教学中普遍开设的一个实验。目前一般高等院校采用的是"叶绿体的分离和荧光观察"。该文结合实际教学条件,对具体实验操作过程中的限制因素进行了分析,并提出了改进的实验方法,在实验教学中收到了较好的效果。     

Ba-Gd(Y)-O三元体系荧光材料制备研究进展

总结Ba-Gd(Y)-O三元体系荧光材料的组成结构及发光机理,简要概述高温固相法、自蔓延合成法、沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法以及气相法等在制备Ba-Gd(Y)-O体系荧光材料中的应用,分析各自在制备基质化合物过程中的优、缺点以及对荧光材料应用性能的影响,为研究更高性能的新型稀土荧光材料提出明确方向。     

聚硅氧烷基荧光材料

聚硅氧烷基荧光材料作为一类性能独特的有机硅材料,在荧光探针、生物传感、力学传感、发光二极管等领域具有广阔的应用前景.基于近十几年来国内外聚硅氧烷基荧光材料的相关报道,文中结合本课题组的研究成果,综述了线型、超支化和交联3类结构的聚硅氧烷基荧光材料的研究进展,总结了各类荧光材料的合成、应用及发光机理,探讨了聚硅氧烷在荧光...